内容正文:
第一章 物质及其变化
人教版高中化学必修第一册
1.2.3 离子反应的应用
练习:判断下列离子方程式是否正确并说明理由
(1)铜与稀盐酸反应:Cu+2H+ == 2Cu2++ H2↑
(2)碳酸钙与稀盐酸反应:CO32-+2H+ == H2O + CO2↑
(3)Al与AgNO3反应:Al + Ag+ == Al3+ + Ag
(4)Ba(OH)2与H2SO4反应:OH- + H+ == H2O
不符合客观事实,铜与盐酸不反应
物质拆写错误,CaCO3+2H+ == Ca2++ H2O + CO2↑
电荷不守恒,Al + 3Ag+ == Al3+ + 3Ag
漏掉离子反应,Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- == BaSO4↓ + 2H2O
复习训练
近期,环境保护组织对某市相邻甲、乙两企业排出的废水进行了检测,发现甲企业的废水中含有下列几种离子:K+、SO42-、CO32-、Cl- 。乙企业的废水中含有大量H+、Ba2+、NO3- ,若将这两种废水混合,废水的污染性明显降低,这是什么原因呢?
思考与讨论
离子共存
几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
1、含义:
离子反应发生的条件?
离子共存
(1)生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存
CO32- 与 Ca2+、Ba2+ SO42-与Ba2+、Ca2+、Ag+
Cl-与Ag+ OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等
(2)生成气体的离子不能大量共存
如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-
(3)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)的离子不能大量共存
①H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、ClO-等生成弱酸不能大量共存;
②OH-与NH4+ (稀溶液)生成弱碱不能大量共存;
③H+与OH-生成水不能大量共存。
生成弱电解质
当堂检测
【导学案P21 效果检测】
1.判断下列各组离子能否大量共存,并说明理由。
①Ca2+ Na+ C N
②Ca2+ Na+ S N
③H+ K+ Cl- OH-
④N K+ OH- S
⑤H+ K+ HC S
⑥Na+ K+ C OH-
不能,生成难溶物CaCO3
不能,生成微溶物CaSO4
不能,生成水
不能,生成NH3·H2O
能大量共存
不能,生成H2O和CO2
【课本P20】4、下列各组离子中,能够在溶液中大量共存的是( )
A K+ H+ SO42- OH-
B Na+ Ca2+ CO32- NO3-
C Na+ H+ Cl- CO32-
D Na+ Cu2+ Cl- SO42-
D
当堂检测
3、已知某无色溶液中存在较多的 H+、SO42-、NO3-。则溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A CO32-、 Cl- B Na+、 Cu2+
C Mg2+、 Cl- D Cl-、 Ba2+
C
离子共存
(1)无色、透明溶液
——溶液中一定不存在有色离子
离子 Cu2+ Fe3+ Fe2+ MnO4- Cr2O72- CrO42- Cr3+
溶液颜色
蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 橙红色 黄色 绿色
①常温下pH<7的溶液 ②使紫色石蕊溶液呈红色(或蓝色石蕊试纸变红)
③使pH试纸变红 ④使甲基橙呈红色
⑤加活泼金属放氢气 ⑥c(H+)>c(OH-)的溶液
(2)酸性溶液不能大量存在与 H+反应的离子
(3)限制碱性溶液的条件(隐含有OH-)
①常温下pH>7的溶液 ②使红色石蕊试纸变蓝(或紫色石蕊溶液呈蓝色)
③使pH试纸变蓝 ④使酚酞呈红色
⑤c(H+)<c(OH-)的溶液
离子共存
(4)溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的条件
①HCO3- 不能稳定存在的溶液
②与NH4HCO3反应能产生气体的溶液
③与Al反应产生氢气的溶液
【例1】在无色溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. Cu2+、SO42-、K+、Cl- B.Ag+、Cl-、OH-、Na+
C. NO3-、Cl-、Na+、Ca2+ D. NO3- 、 OH- 、Mg2+、Na+
C
【例2】下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是( )
K+、H+、 SO42- 、OH- B. Na+、Ca2+、CO32-、 NO3-
C. Na+、H+、Cl-、 CO32- D. Na+、Cu2+、Cl-、 SO42-
D
【例3】某溶液中加入铁粉能产生氢气,在该溶液中一定能大量共存的离子组是( )(提示:金属与HNO3反应不产生H2)
A. B.
C. D.
A
当堂检测
典例
甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的成分,记录结果如下,其中记录结果合理的是( )
甲:K2SO4、BaCl2、NaCl
乙:NaCl、Ba(OH)2、K2CO3
丙:HCl、K2CO3、NaCl
丁:K2SO4、Na2CO3、KCl
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
当堂检测
离子推断
离子推断题将离子共存、离子检验设定在一个可能的离子组中,要求通过多重推断,确定某些离子肯定存在,某些离子肯定不存在,某些离子不能确定是否存在,有的最后还设置一个探究问题或者一个计算题。
四项原则推断物质
(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正、负电荷总数相等
(2)否定性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性指示剂变色等)
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。
常见离子的检验方法
(1)H+ ———
使紫色石蕊变红色;加入活泼金属生成H2
(2)OH- ——
使酚酞变红、紫色石蕊变蓝色
(3)Cl- ——
Ag++Cl-==AgCl↓
加入稀硝酸后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
(4)CO32-——
加入CaCl2后,产生白色沉淀,再向沉淀中加入稀盐酸,有无色无味气体生成,该气体可以使澄清石灰水变浑浊
(5)SO42- ——
加入稀盐酸后,无明显现象,再加入BaCl2,有白色沉淀生成
离子推断
当堂检测
例2 某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、C、S中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞溶液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是( )。
A.一定含有K+、OH-、C、S
B.可能含有Cl-、OH-
C.一定不含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-
D.可能含有K+
A
无Cu2+
有OH-, 无Ag+
有CO32-或SO42-,无Ba2+
有CO32-和SO42-
白色沉淀为AgCl,但(3)中加入足量
盐酸引进Cl-,不能证明原溶液中含有Cl-
当堂检测
4、有离子:①Cl- ②SO42- ③H+ ④OH- ⑤CO32- ⑥HCO3- ⑦Na+ ⑧Cu2+ ⑨Ca2+ ⑩Ag+ ⑪Ba2+ ⑫K+ ⑬MnO4-
(1)在酸性条件下,不能大量共存的有___________________(填序号,下同)。
(2)在碱性条件下,不能大量共存的有___________________。
(3)在无色溶液中,不能共存的有___________________。
④⑤⑥
③⑥⑧⑨⑩
⑧⑬
3、下列各组离子能够大量共存的是 ( )
pH=11的溶液中:Na+、Cl-、Ba2+、 NO3-
B.与Fe能产生氢气的溶液:K+、SO42-、CO32-、Na+
C.使酚酞试液变红的溶液:Mg2+、NO3-、Cl-、NH4+
D.无色溶液中:K+、Cu2+、SO42-、Zn2+
A
当堂检测
5、某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2CO3溶液,将这三种离子逐一沉淀分
离。其流程图如图所示,写出最佳答案。
(1)沉淀的化学式:沉淀1 ;
沉淀2 ;沉淀3 。
(2)写出混合液+A的离子方
程式: 。
溶液+B的离子方程式:
。
AgCl
Cu(OH)2
Ag++Cl-=AgCl↓
H++OH-=H2O、Cu2+ + 2OH-=Cu(OH)2↓
BaCO3
【导学案P25】
例4 现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na2SO4,从而得到NaNO3溶液。相应过程如图所示:
Na+、 Cl-、SO42-、NO3-
AgCl
BaSO4
Ba(NO3)2
Na+、NO3-、Ba2+、Ag+
BaCO3
Ag2CO3
Na+、NO3-、CO32-
Na+、NO3-、Ba2+、Cl-
(1)X的化学式为 ,B的化学式是 。
(2)判断步骤②中AgNO3已过量的方法是
。
(3)沉淀C的主要成分是 (填化学式)。
(4)为了得到NaNO3溶液,可以向溶液3中加入适量的 (填试剂名称)。
Ba(NO3)2
AgCl
取少量步骤②中反应后的上层清液于试管中,加入少量NaCl溶液,若产生白色沉淀,则证明AgNO3已过量
Ag2CO3和BaCO3
硝酸
Na+、K+、Cl-、SO
Cu2+、Fe2+、NO、SO
Na+、Ca2+、Cl-、CO
OH-、Cu2+、SO、Cl-
$